10、通信介质与数字数据传输详解

通信介质与数字数据传输详解

1. 通信介质概述

在当今的通信领域，存在多种不同类型的通信介质，每种介质都有其独特的特点和适用场景。

1.1 双绞线

局域网中常用的双绞线通常以四组线对的形式包装，如图所示。而数千对线对的电缆束则会铺设在城市街道下和大型建筑物中。像Cat 5e和Cat 6等特定类型的双绞线常用于局域网，不过它们的具体情况会在其他相关内容中详细介绍。

1.2 同轴电缆

同轴电缆是一种正在迅速消失的导向介质。它有一个铜芯（内导体），外部有一个圆柱形的绝缘外壳，外壳下面的外部屏蔽层是第二个导体。由于其多层材料提供了额外的屏蔽，同轴电缆比基本的低成本双绞线更不易受到干扰和出现错误。然而，同轴电缆的成本大约是双绞线的三倍，除了更好的屏蔽效果外，它提供的额外优势并不多。现在也有专门屏蔽的双绞线，其质量与同轴电缆相当，但成本只有其一半。因此，如今很少有公司安装同轴电缆，不过仍有一些公司在使用多年前安装的同轴电缆。

1.3 光纤电缆

虽然双绞线是最常见的导向介质，但光纤电缆也越来越广泛地被使用。与传统的以电形式传输电信信号不同，光纤技术使用来自激光器或发光二极管（LED）的高速光脉冲流，这些光脉冲在被称为光纤的细如发丝的玻璃丝内携带信息。

早期的光纤系统是多模的，意味着光可以在电缆内以许多不同的角度反射。多模电缆存在信号过度减弱（衰减）和色散（信号扩散，导致信号的不同部分在不同时间到达目的地）的问题。因此，早期的多模光纤通常限制在约500米。渐变折射率多模光纤试图通过改变玻璃纤维的折射特性来减少这个问题，当光接近光纤的外边缘时，它会加速，从而补偿与光纤中心的光相比稍微长一